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LEAP:通过自适应渐进实现视觉Transformer蒸馏中的跳层效率

文章摘要

LEAP是一种针对视觉Transformer特征蒸馏的训练课程,通过利用教师模型的中间特征图作为渐进难度目标,帮助学生模型构建基础表示后再学习高层抽象,从而显著提升蒸馏效率与下游任务性能。

来源arXiv Computer Vision作者: Jiaqi Zhang, Ashton Lee, Anthony Wong, John Zou, Sami BuGhanem, Randall Balestriero
LEAP:通过自适应渐进实现视觉Transformer蒸馏中的跳层效率
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这篇题为《LEAP: Layer-skipping Efficiency via Adaptive Progression for Vision Transformer Distillation》的论文于2026年6月17日提交至arXiv(编号arXiv:2606.19483v1,属计算机视觉与模式识别cs.CV分类),第一作者为Jiaqi Zhang,共有6位作者参与。论文关注的核心问题在于:以Vision Transformer(ViT)为骨干的视觉基础模型(VFM)——例如DINOv2——已成为目标识别、语义分割等下游任务的关键基础,但其庞大的计算需求在边缘设备部署时往往难以承受,因此需要将大模型蒸馏到更小的架构中。

现有的基于特征的知识蒸馏(KD)方法普遍面临“师生差距”的瓶颈:学生模型容量有限,难以直接模仿教师模型复杂的高层特征图,导致蒸馏效果受限。为缓解这一问题,作者提出LEAP(Layer-skipping Efficiency via Adaptive Progression),一种面向ViT特征蒸馏的训练课程(training curriculum)。其思路是将教师模型的中间特征图组织成一系列难度递进的目标,让学生模型先建立基础表征,再逐步学习更高层次的抽象特征。

在实验层面,LEAP在多种学生模型规模和数据集规模下均表现出显著效果。作者称该方法通过自适应难度选择大幅加速了收敛。具体而言,经由LEAP蒸馏的ViT-S在ImageNet-100上达到90.1%的准确率,相比基线提升12.24%;在ImageNet-1K上,LEAP在Oxford和Paris数据集的实例检索任务中分别取得3.84%和7.75%的提升。

除精度收益外,LEAP还带来训练效率的改善:通过在训练初期对教师推理实施早停(early-stopping),该课程在ImageNet-100上实现了25.1%的训练FLOPs节省和21%的训练时间节省。论文代码已在GitHub公开,地址为https://github.com/KevinZ0217/LEAP。该工作属于arXiv 2026年6月的新提交,全文可通过PDF、实验性HTML及TeX源码等形式获取。

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要点

  • LEAP通过渐进式难度课程缓解师生容量差距,在ImageNet-100上使ViT-S达到90.1%准确率,比基线提升12.24%。
  • 在ImageNet-1K实例检索任务中,LEAP在Oxford和Paris数据集上分别提升3.84%和7.75%。
  • 该课程支持教师推理的提前停止,在ImageNet-100上节省25.1%训练FLOPs和21%训练时间。

要点与分析由自动化流程生成,可能有误,请结合原始来源核实。